鼠疟原虫感染大鼠和小鼠的种特异性分析

作者：郭帅; 何彪; 高源利; 范永铃; 朱锋; 丁艳; 刘太平; 徐文岳^*

来源：中国寄生虫学与寄生虫病杂志, 2023, 41(05): 539-551.

• 约氏疟原虫
• 伯氏疟原虫
• 肝期
• 红内期
• 感染

目的用约氏疟原虫(P.y) BY265株和伯氏疟原虫(P.b) ANKA-luciferase株感染小鼠和大鼠，分析鼠疟原虫感染宿主的种特异性。方法制备P.y和P.b的子孢子和裂殖子。分别用5×104的P.y和P.b子孢子经尾静脉注射感染SD大鼠、BALB/c小鼠(P.y感染组，5只/组)和SD大鼠、C57BL/6J小鼠(P.b感染组，5只/组)，每日取尾静脉血涂片镜检，记录红内期疟原虫出现的时间。P.y子孢子感染SD大鼠和BALB/c小鼠后42 h取肝组织，实时荧光定量PCR (qRT-PCR)检测肝组织疟原虫18S rRNA的相对表达量。P.b子孢子感染SD大鼠和C57BL/6J小鼠后42 h活体成像法检测肝脏荧光值。分别用1×108、1×107、1×106的P.y和P.b被感染红细胞(iRBC)感染SD大鼠(P.y感染组、P.b感染组)和易感小鼠(BALB/c、C57BL/6J)(阳性对照组)，每日取尾静脉血涂片镜检，计算原虫血症。分别用P.y、P.b裂殖子感染SD大鼠和易感小鼠，每日取尾静脉血涂片镜检，计算原虫血症；当大鼠、小鼠原虫血症达到峰值后，每隔8小时取尾静脉血涂片镜检，持续24 h，分析疟原虫发育节律；观察大鼠、小鼠实验性脑型疟(ECM)的发生情况。分别用P.y、P.b裂殖子感染T、B细胞缺陷的Rag2-KO SD大鼠、野生型SD大鼠和易感小鼠，每日取尾静脉血涂片观察，计算原虫血症。两组数据之间比较采用非配对t检验，组间原虫血症趋势比较采用双因素方差分析(two-way ANOVA)。结果P.y感染组的SD大鼠、BALB/c小鼠，P.b感染组的SD大鼠、C57BL/6J小鼠体内疟原虫均能完成肝期发育，于第3天进入红内期。qRT-PCR结果显示，P.y子孢子感染SD大鼠、BALB/c小鼠体内疟原虫特异性18S rRNA相对表达量分别为(1.63±0.381)、(1.00±0.232)，二者差异有统计学意义(t=2.801,P<0.05)。活体成像结果显示，P.b子孢子感染SD大鼠体内荧光度值为(6.243±1.425)×107，高于C57BL/6J小鼠的(1.624±0.530)×107(t=6.077,P<0.01)。红内期iRBC感染结果显示，3种剂量的P.y感染组SD大鼠的原虫血症趋势[峰值分别为(3.500±1.042)%、(2.850±0.627)%、(3.400±0.962)%]之间差异无统计学意义(F=0.145,P>0.05)，但与阳性对照组[峰值为(43.928±9.448%)]差异有统计学意义(F=84.040、63.760、58.400，均P<0.01);P.b感染组SD大鼠的原虫血症趋势[峰值分别为(11.468±1.362)%、(7.398±2.387)%、(2.984±1.881)%]随感染剂量降低而下降，其中1×108、1×106剂量组原虫血症趋势与阳性对照组[峰值为(10.682±4.278)%]差异有统计学意义(F=13.83、17.320，均P<0.01),1×107剂量组原虫血症趋势与阳性对照组差异无统计学意义(F=2.234,P>0.05)。裂殖子感染结果显示，感染后6 d,P.y感染组SD大鼠、BALB/c小鼠原虫血症分别为(0.902±0.235)%、(17.420±4.105)%，二者差异有统计学意义(t=9.943,P<0.01);P.b感染组SD大鼠、C57BL/6J小鼠原虫血症分别为(6.804±2.978)%、(9.290±1.055)%，二者差异无统计学意义(t=1.759,P>0.05);P.b感染组SD大鼠、C57BL/6J小鼠ECM累计发生率分别为11/15、13/15，二者差异无统计学意义(t=1.414,P>0.05)。发育节律分析结果显示，P.y感染组SD大鼠发育节律与BALB/c小鼠不同，未呈现24 h规律；P.b感染组SD大鼠发育节律与C57BL/6J小鼠相近，具有24 h规律。感染后18 d,P.y感染组Rag2-KO SD大鼠、野生型SD大鼠、BALB/c小鼠原虫血症分别为(1.326±0.908)%、0、(33.937±3.453)%,Rag2-KO SD大鼠与野生型SD大鼠之间原虫血症差异有统计学意义(t=2.267,P<0.05)；感染后17 d,P.b感染组Rag2-KO SD大鼠、野生型SD大鼠的原虫血症为(19.685±5.752)%、(0.007±0.013)%(t=2.499,P<0.05)，阳性对照组仅存的1只C57BL/6J小鼠的原虫血症为25.410%。结论P.y和P.b子孢子均能感染大鼠并完成肝期发育进入红内期。鼠疟原虫不易感染大鼠的影响因素在红内期，大鼠体内鼠疟原虫可被清除；P.y对宿主种属表现出更强的选择性；P.b感染大鼠的急性期原虫血症和ECM发生率与小鼠差异均无统计学意义。适应性免疫在大鼠彻底清除体内鼠疟原虫中发挥重要作用。

• 单位
  中国人民解放军陆军军医大学; 基础医学院